金属零件电镀表面处理工艺：提升耐磨性与耐腐蚀性的关键步骤
摘要： 金属零件是工业设备的重要组成部分，通过电镀工艺对其表面进行处理后，能够保障导热、导电等性能，预防表面腐蚀，延长使用寿命。本文概述了金属零件电镀内容，并分析了电镀表面处理工艺。以钢铁零件为例，对表面处理工艺的应用进行了讨论。
金属零件暴露于自然环境后，受到酸、碱、盐等化学物质的影响会出现腐蚀现象。为了预防此类现象的发生，通常需要对金属零件表面进行电镀处理。目前，正值我国制造业行业高质量发展阶段，需要持续提高电镀表面处理工艺水平，为金属零件的使用保驾护航。从笔者近年来的学习、研讨、实践经验来看，钢材料在镀锌处理时，除了进行磨光、抛光、脱脂、浸蚀外，还需要在镀锌处理后，对其做进一步处理，才能保障电镀表面的处理质量。因此，需要开展全过程电镀表面处理工艺的应用控制。
1. 金属零件电镀概述
电镀是金属零件表面处理中的常用方法。目前金属零件电镀时，仍然按照镀前准备、电镀处理、镀后处理三大环节进行具体操作。例如，在镀前准备环节，首先要求对金属零件的表面毛刺、氧化皮、锈皮、沙眼等缺陷进行磨光处理，旨在提高零件平整度；其次，需要借助粗抛、中抛、细抛三种方法对金属零件表面进行抛光处理，完成划痕处理，提高表面光亮度；第三，要求借助化学法、超声波法、电化学法、有机溶剂法等进行脱脂处理，并在脱脂后通过一般浸蚀、光亮浸蚀、弱浸蚀等，去除金属零件的表面薄氧化膜，提高镀层与金属之间的连接强度等。虽然镀前准备十分繁杂，但是可以为后续电镀表面处理打下坚实基础，并保障电镀表面处理效果。
2. 金属零件电镀表面处理工艺分析
金属零件表面处理应用电镀工艺时，包括了镀锌和镀铬法。由于锌兼具两性金属特性，既可溶于酸性溶液，也能够在碱性溶液进行溶解，加上不会在干燥空气中发生较大变化。因此，获得了广泛应用。在使用氰化物镀液、无氰化物镀液时，前者有剧毒。为了规避污染与危害，通常需要选择铰盐、碱性锌酸盐作为镀液等。为了论述的清晰性，本文以铰盐镀锌工艺为例，分别从工艺特征、镀锌层后处理、镀铬防护装饰三个方面，对其做出具体分析。
2.1 工艺特征分析
铰盐镀锌溶液具有电流效率高与沉积速度快的优势，应用该溶液后可以获得光亮好、结晶细的镀层。现阶段应用的铰盐镀锌因深镀能力、均镀能力方面存在差别，可以满足不同材料的表面处理需求。实践表明，在钢铁材料的金属零件表面处理过程中，应用铰盐镀锌溶液后，一方面会随着使用时间而出现较严重的腐蚀现象，另一方面对于处理后的废水处理难度相对较大，会对水环境造成相应的污染。但是，在几何形状简单的零件、复杂的零件表面处理过程中，可以对应的选用氯化铰-氨三乙酸镀液、氯化铰-柠檬酸镀液等。
2.2 镀锌层后处理
应用电镀法处理金属零件表面时，不排除发生渗氢的现象，从而造成氢脆问题。处理人员通常会根据这种情况进行去氢作业。例如，选择镀锌后加热处理方法，可以较好的促进氢从中逃逸。同时，应用该方法后，为了增强镀锌层本身的耐腐蚀性，提高装饰效果，往往需要对金属层与镀锌层的结合力或连接强度进行优化与改进。从实践经验看，应用铬酸盐钝化处理后可以形成钝化膜，从而提升镀锌层的稳定。例如常用的白色、黑色、彩色钝化等均属于此范畴。
2.3 镀铬防护装饰
在金属零件表面处理中应用电镀法的目的有两种：保护金属零件和装饰金属零件。保护与装饰几乎处于同步实践状态。具体而言，在镀锌中通常需要配套地进行镀铬防护装饰。从实验与应用情况看，镀铬后形成的钝化膜是一个氧化层，在空气中不会出现变化与失去光泽的现象。目前应用的普通镀铬、复合镀铬、镀硬铬方法不仅能够提高金属零件电镀后的外观美而且还可以通过抛光后提高镀层光亮度。目前应用铬酸溶液时配套使用硫酸根催化剂可以将电流效率提高到10%左右(8%-13%)同时将其硬度增加到800 HV左右(600-900 HV)尤其是在溶液维护难度较低的情况下该工艺受到了实践主体的青睐需要指出的是在不同金属材料上可能会选择不同的镀锌方案包括冷镀锌热镀锌工艺等
